AT406913B

AT406913B - In einen probenanalysator einsetzbare reagenzienflaschen

Info

Publication number: AT406913B
Application number: AT0120395A
Authority: AT
Inventors: Franz Ing Reischl; Taghi Dipl Ing Noormofidi; Erich Ing Kleinhappl
Original assignee: Avl Verbrennungskraft Messtech
Priority date: 1995-07-14
Filing date: 1995-07-14
Publication date: 2000-10-25
Also published as: EP0753746A3; JP2967153B2; JPH0949844A; DE59606006D1; EP0753746A2; US5683658A; EP0753746B1; ATA120395A

Description


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   Die Erfindung betrifft eine in einen Probenanalysator einsetzbare Reagenzienflasche, mit einer von einem elastischen, durchstechbaren Stopfen verschlossenen Entnahmeöffnung sowie einer Belüftungsöffnung, welcher elastische Stopfen aussen von einer Schutzfolie abgedeckt ist und in einer von einem Entnahmeelement des Analysators durchstechbaren Position eine Ausnehmung zum leichteren Durchstechen der Folie aufweist. 



   Probenanalysatoren zur Messung von Proben aus Umwelt, Medizin und Technik benötigen meist eine Reihe von Reagenzienflaschen, aus welchen dem Analysator Kalibrier-, Kontroll- oder Waschlösungen zugeführt werden. Meist sind sogar mehrere unterschiedliche Fläschchen mit unterschiedlichen Kalibrierlösungen vorgesehen, welche in einem entsprechenden Aufnahmeteil des Analysators an Entnahmeelemente angedockt werden müssen Weiters sind in derartigen Analysatoren auch Abfallbehälter zur Aufnahme der gemessenen Probe sowie der verbrauchten Reagenz-,

   Kontroll- und Reinigungsmedien notwendig 
Auf dem Markt erhältliche Reagenzienflaschen sind beispielsweise die aus der DE 39 38 559 A1 bekannten flachen Kunststofflaschen mit im wesentlichen ebenen Seitenflächen und rechteckigem Querschnitt An der vorderen Schmalseite der Reagenzienflasche ist im Bodenbereich eine Entnahmeöffnung angeordnet, welche von einem elastischen, durchstechbaren Stopfen verschlossen ist Weiters ist der Stopfen mit einer ebenfalls durchstechbaren Schutzfolie bedeckt.

   An der oberen Schmalseite der Reagenzienflasche ist eine Belüftungsöffnung angeordnet, welche vor dem Einsetzen in den Analysator mit einem Schraubverschluss verschlossen ist Beim Einsetzen der Reagenzienflasche in einen Analysator ist ein gewisser Manipulieraufwand notwendig, um die Entnahmeöffnung mit dem Entnahmeelement des Analysators zu verbinden und weiters die Belüftungsöffnung zu öffnen bzw an entsprechende Andockelemente des Analysators anzuschliessen. 



   Aus der DE 21 66 571 A ist eine Reagenzienflasche mit einer Belüftungsöffnung bekannt, welche an derselben Seite der Reagenzienflasche angeordnet ist wie die Entnahmeöffnung, wobei die Achsen der beiden Öffnungen parallel zueinander verlaufen. Allerdings ist auch bei der Ausführung nach der DE 21 66 571 A ein gewisser Manipulationsaufwand notwendig um die Flasche an einen Analysator anzuschliessen. So muss beispielsweise erst ein Verbindungsschlauch entfernt werden, welcher beide Öffnungen verbindet. 



   Aufgabe der Erfindung ist es, eine Reagenzienflasche zum Einsatz in einen Probenanalysator vorzuschlagen, welche auf einfache Weise in das Gerät eingesetzt werden kann, wobei der Manipulationsaufwand möglichst gering gehalten werden soll. 



   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass an die Ausnehmung des Stopfens ein vorgestochener, jedoch elastisch dicht verschlossener Bereich anschliesst, dass die Entnah- meöffnung und die Beluftungsöffnung in bekannter Weise an derselben Seite der Reagen- zienflasche angeordnet sind, und die Achsen der beiden Öffnungen parallel zueinander verlaufen, sowie dass beide Öffnungen beim Einsetzen der Reagenzienflasche in den Analysator in einem Arbeitsgang an entsprechende Beluftungs- bzw. Entnahmeelemente des Analysators andockbar sind. Dabei werden die Folienabdeckungen der beiden Öffnungen von den Belüftungs- bzw. 



  Entnahmeelementen durchstochen und gleichzeitig eine Verbindung zum Analysator hergestellt. 



  Erst durch das Vorstechen des Stopfens wird das Einstechen des Entnahmeelementes mit erheblich weniger Kraftaufwand möglich, wobei auch relativ stumpfe Entnahmeelemente im Probenanalysator verwendet werden können. Beim Reinigen des Nadelbereiches kann dadurch die Verletzungsgefahr für den Benutzer beseitigt werden. 



   Der elastische Flaschenstopfen kann aus einem Elastomer, beispielsweise Silikon, EPDM oder ähnlichem bestehen, und mit einer Alu/PE-Folie versiegelt sein. Der Siegelprozess dient einerseits zum Umbördeln des Flaschenhalsrandes, sodass der Elastomerstopfen in der Flasche festgehalten wird und andererseits als Permeationssperre und Qualitätssiegel. Der Benutzer kann somit erkennen, ob die Flasche unversehrt ist. 



   Ein weiterer Nachteil der bekannten Reagenzienflaschen besteht darin, dass der Füllstand an Reagenzmittel meist nur aussen am Behälter durch entsprechende Marken ablesbar ist. Dies setzt aber eine dauernde Kontrolle dieser Marken voraus. 



   In einer erfindungsgemässen Weiterentwicklung ist deshalb vorgesehen, dass der elastische Stopfen in einer zweiten, in Einbaustellung der Reagenzienflasche über dem Entnahmerohr liegenden Position von einem Element zur Messung des Füllstandes durchstechbar ist, wobei die 

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 durchstechbare Position ebenfalls eine Ausnehmung und einen vorgestochenen Bereich aufweist Das Element zur Messung des Füllstandes übermittelt seine Signale der Auswerteeinheit des Analysators, welcher ab einem gewissen Füllstand entsprechende Warnsignale zum Wechsel der Reagenzienflasche anzeigen kann bzw.

   den Benutzer darauf hinweisen kann, wieviele Messungen noch vor einem Wechsel der Reagenzienflasche möglich sind 
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass an der Innenseite des Stopfens an den bzw die vorgestochenen Bereiche konische Dichtflachen anschliessen. Im Gegensatz zur Ausführung nach der DE 39 38 559 A1, wo beim Durchdringen eines Elastomers mit einer spitzen Nadel unkontrollierbare Bruchstellen entstehen, die keine einwandfreie Dichtfunktion garantieren, sorgen die konischen Dichtflächen, welche an die vorgestochenen Bereiche anschliessen, im eingebauten Zustand immer für eine absolute Dichtheit, da sich die konischen Bereiche an ein Entnahmeelement bzw ein Element zur Messung des Füllstandes optimal anschmiegen. 



   Beim Einsetzen der Reagenzienflasche in das Analysengerät wird einerseits die Belüftungs- öffnung mit einem im Gerät eingebauten Aufstechdorn durchstossen und andererseits wird bei der Entnahmeöffnung mit einem Füllstandssensor und einem Entnahmerohr zuerst die Schutzfolie und dann der während der Produktion vorgestochene Stopfen durchdrungen 
Um den Stopfen während des Duchstechens vor zu grosser Durchbiegung zu schützen, weist dieser eine an der Innenseite angeordnete Stützscheibe auf, welche sich an einem Vorsprung des Flaschenhalses abstützt und im Bereich der beiden durchstechbaren Positionen Öffnungen aufweist. 



   Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in der zweiten durchstechbaren Position ein Lichtleitstab zur Messung des Füllstandes einstechbar ist, wobei der Flaschenhals der Ent- nahmeöffnung zumindest in dem in Einbaustellung oben liegenden Bereich eine Erweiterung zur Aufnahme von die optische Messung störenden Luftblasen aufweist. 



   Zur besseren Handhabung der Reagenzienflasche ist es von Vorteil, wenn diese in zwei ge- genuberliegenden Seitenflächen je eine Griffmulde aufweist, welche den Flaschenquerschnitt im Bereich der Griffmulden verringern und die Formstabilität der Reagenzienflasche erhöhen. 



   Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die Reagenzienflasche nach deren Entleerung als Waste-Flasche im Analysator verwendbar ist, wobei in den elastischen Stopfen der Entnahmeöffnung die Anschlussleitung einer Vakuumpumpe und in die Belüf- tungsöffnung eine Einheit enthaltend eine Zuleitung und ein Element zur Füllstandsmessung einsetzbar ist. 



   Da die Reagenzienflasche bei ihrer Verwendung als Waste-Behälter Unterdruckkräften standhalten muss, ist es von Vorteil, wenn die Reagenzienflasche annähernd in der Mitte zweier gegenüberliegender Seitenflächen Einbuchtungen aufweist, welche die beiden Seitenflächen gegeneinander abstützen. Diese beiden Einbuchtungen können erfindungsgemäss im Bereich der Griffmulden angeordnet sein. 



   Schliesslich ist es erfindungsgemäss vorgesehen, dass der Flaschenhals der Entnahmeöffnung an der Aussenseite eine umlaufende Ringnut bzw. zumindest zwei gegenüberliegende Eindellungen aufweist, welche zur Halterung der Reagenzienflasche in einer Befüllanlage dienen. 



   Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemässe Reagenzienflasche, welche in einem Probenanalysator eingesetzt ist in einer teilweisen Schnittdarstellung, Fig. 2 eine Ausfuhrungsvariante der erfindungsgemässen Reagenzienflasche in einer Schnittdarstellung gemäss Fig 1, Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer Reagenzienflasche gemäss Linie   111-111   in Fig. 2, Fig. 4 einen elastischen, durchstechbaren Stopfen der Reagenzienflasche gemäss Fig. 1 in einer vergrösserten Darstellung, die Fig. 5 bis 7 verschiedene Ansichten und Schnittdarstellungen einer Stützscheibe des elastischen Stopfens gemäss Fig. 4 sowie die Fig 9 bis 11 ein Set von 4 Reagenzienflaschen mit unterschiedlichem Füllvolumen. 



   Die in Fig. 1 dargestellte Reagenzienflasche 1 ist im Aufnahmeteil 2 eines nicht näher darge- stellen Probenanalysators 3 eingesetzt. Die Reagenzienflasche 1 weist an derselben Seite eine Entnahmeöffnung 4 sowie eine Belüftungsöffnung 5 auf, welche jeweils in einer flaschen- halsartigen Anformung 4', 5' der Reagenzienflasche 1 angeordnet sind.

   Die beiden Achsen e und b der Entnahmeöffnung 4 sowie der Belüftungsöffnung 5 verlaufen parallel zueinander und schliessen mit der Horizontalen einen spitzen Winkel ein, sodass die Reagenzienflasche 1 im eingesetzten 

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 Zustand eine schräg nach unten geneigte Entnahmeöffnung 4 aufweist, welche eine Entleerung mit nur geringer Restflüssigkeit zulässt 
Die Reagenzienflasche 1 kann durch eine einfache lineare Einschiebebewegung entlang der Achsen e bzw b in das Aufnahmeteil 2 des Probenanalysators 3 eingeschoben werden, wobei in einem Arbeitsgang entsprechende Entnahme- bzw Belüftungselemente 8,13 des Analysators in die beiden Öffnungen 4 und 5 eingestochen werden. 



   Die Entnahmeöffnung 4 wird durch einen elastischen Stopfen 6 verschlossen, welcher in einer ersten Position 7 von einem Entnahmerohr 8 des Analysators und in einer zweiten Position 9 von einem Element 10 zur Messung des Füllstandes durchstochen wird Im dargestellten Beispiel ist das Element zur Messung des Füllstandes als Lichtleitstab 10' ausgeführt, wobei als Ausfuhrungsvariante natürlich auch andere bekannte Elemente, wie beispielsweise Elektroden zur Messung der Leitfähigkeit, zur Messung des Füllstandes eingesetzt werden können 
Die Belüftungsöffnung 5 ist vor dem Einsetzen der mit einer Kalibrier-, Kontroll- oder Waschlösung gefullten Reagenzienflasche 1 mit einer Folie 11 bedeckt, welche beim Einsetzen von einem mehrere Rippen 12 aufweisenden Aufstechdom 13 durchstossen wird. 



   Weiters ist auch der elastische Stopfen 6 von einer Schutzfolie 14 abgedeckt, welche auch den oberen Teil des Flaschenhalses 4' der Entnahmeöffnung 4 bedeckt Dieses Detail ist besser aus Fig. 4 ersichtlich, aus welcher auch erkennbar ist, dass in beiden durchstechbaren Positionen 7 und 9 Ausnehmungen 15 zum besseren Durchstechen der Folie 14 vorgesehen sind. An diese beiden Ausnehmungen 15 schliessen vorgestochene Bereiche 16 an, welche während des Einsetzvorganges des Stopfens 6 in die Entnahmeöffnung 4 mit einem spitzen Dom (Durchmesser 1 bis 2 mm) vorgestochen werden. Diese Bereiche bleiben aufgrund der Elastizität des Stopfens jedoch absolut dicht und dienen nur der leichteren Passage des Entnahmerohres 8 und des Lichtleiters 10 beim Einsetzen der Reagenzienflasche 1 in den Analysator.

   Auf der Innenseite des Stopfens 6 schliessen an die Bereiche 16 konische Dichtflächen 17 an, welche das Entnahmerohr 8 und den Lichtleitstab 10' dicht umschliessen. 



   Um den Belastungen beim Durchstechen des Stopfens 6 besser standzuhalten, weist dieser an seiner Innenseite eine Stützscheibe 18 auf, weiche sich an einem Vorsprung 19 des Fla- schenhalses 4' abstützt Im Bereich der beiden durchstechbaren Positionen 7 und 9 weist die Stützscheibe 18 Öffnungen 20 auf, welche beim Einsetzen der Reagenzienflasche 1 in den Analysator vom Lichtleitstab 10' sowie vom Entnahmerohr 8 durchsetzt werden. 



   Fig 5 zeigt eine Draufsicht auf die Stützscheibe 18 gemäss Pfeil V in Fig. 4, Fig 6 einen Schnitt gemäss Fig 4, sowie Fig 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig 5. Die Stützscheibe 18 weist auf einer Seite zylindrische Fortsätze 35 zur Verankerung im elastischen Stopfen 6 auf und wird auf der anderen Seite durch Versteifungsrippen 36 verstärkt. 



   Weiters weist die Stützscheibe Führungselemente 37 für deren Handhabung in der Abfüllan- lage auf. 



   Falls zur Messung des Füllstandes optische Messmethoden angewandt werden, beispielsweise in Form eines einstechbaren Lichtleitstabes 10', ist es von Vorteil, wenn der Flaschenhals 4' der Entnahmeöffnung 4 eine Erweiterung 21 zur Aufnahme von Luftblasen aufweist, welche beim Einstechen des Lichtleitstabes in die Reagenzienflasche 1 eingebracht werden und die optische Messung stören könnten. Allfällige Luftblasen können in die Erweiterung 21 aufsteigen. 



   Wie insbesondere aus Fig 3 ersichtlich, weist die Reagenzienflasche 1 an zwei gegenüberlie- genden Seitenflächen 22,23 je eine Griffmulde 24 auf, welche den Flaschenquerschnitt im Bereich der Griffmulden verringert und die Formstabilität der Reagenzienflasche 1 erhöht 
Leere Reagenzienflaschen können im Probenanalysator 3 auch als Abfallbehälter (Waste- Behälter) verwendet werden, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die leere Reagenzienflasche wird aus dem Analysator entnommen, wobei sich der elastische Stopfen in den Bereichen 16 durch elastische Verformung wieder schliesst. Anschliessend kann die Reagenzienflasche in einen Aufnahmeteil 25 des Analysators 3 eingesetzt werden, wobei der elastische Stopfen 6 in der Entnahmeöffnung 4 von einer Anschlussleitung 26 zu einer nicht dargestellten Vakuumpumpe durchstochen wird.

   Um die formstabilität der Reagenzienflasche auch im Unterdruckbereich zu gewährleisten, ist annähernd in der Mitte zweier gegenüberliegender Seitenflächen 22,23 jeweils eine Einbuchtung 27 vorgesehen, welche die beiden Seitenflächen 22,23 gegeneinander abstützen. Bevor die Reagenzienflasche 1 als Waste-Flasche verwendet wird, wird in die 

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 Belüftungsoffnung 5 ein Dichtelement 28 eingesetzt Beim Andocken der Waste-Flasche an einen federbelasteten Deckel 34 des Analysators wird in die Belüftungsöffnung 5 eine Einheit 29 eingesetzt,

   welche eine Zuleitung 30 für die im Analysator anfallenden flüssigen und gasformigen Medien sowie ein Element 31 zur Füllstandsmessung aufweist Auch dieses Element kann als Lichtleitstab ausgeführt sein 
Zur Bestückung eines Analysators werden in der Regel gleichzeitig mehrere Reagenzien- bzw Waste-Flaschen verwendet, welche ein unterschiedliches Fassungsvermögen aufweisen. In den Fig. 8 bis 11 ist ein Satz derartiger Flaschen dargestellt, wobei Fig. 8 ein 25ml-Fläschchen, Fig 9 ein 100ml-, Fig 10 ein   500m1-   und Fig. 11 ein 800ml-Flaschchen zeigt. Die grösste Flasche dieses Satzes, die in Fig. 11 dargestellte   800ml-Flasche,   kann nach deren Entleerung als Waste-Flasche verwendet werden.

   Die Reagenzienflaschen in den Fig 8 bis 11 zeigen am Flaschenhals 4' der Entnahmeöffnung 4 an der Aussenseite eine umlaufende Ringnut 32 (Fig 8) bzw zwei gegenüberliegende Eindellungen 33. Diese dienen zur Halterung der Reagenzienflaschen in einer Befüllungsanlage.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1 In einen Probenanalysator (3) einsetzbare Reagenzienflasche (1), mit einer von einem elastischen, durchstechbaren Stopfen (6) verschlossenen Entnahmeöffnung (4) sowie einer Belüftungsöffnung (5), welcher elastische Stopfen (6) aussen von einer Schutzfolie (14) abgedeckt ist und in einer von einem Entnahmeelement (8) des Analysators (3) durchstechbaren Position (7) eine Ausnehmung (15) zum leichteren Durchstechen der Folie (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an die Ausnehmung (15) des Stopfens (6) ein vorgestochener, jedoch elastisch dicht verschlossener Bereich (16) anschliesst, dass die Entnahmeöffnung (4) und die Belüftungsöffnung (5) in bekannter Weise an derselben Seite der Reagenzienflasche (1) angeordnet sind, und die Achsen (e, b) der beiden Öffnungen (4,5) parallel zueinander verlaufen, sowie dass beide Öffnungen (4,5)

beim Einsetzen der Reagenzienflasche (1) in den Analysator (3) in einem Arbeitsgang an entsprechende Belüftungs- bzw. Entnahmeelemente (8,13) des Analysators (3) andockbar sind
2. Reagenzienflasche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Stopfen (6) in einer zweiten, in Einbaustellung der Reagenzienflasche (1) über dem Entnahmerohr (8) liegenden Position (9) von einem Element (10) zur Messung des Füllstandes durchstechbar ist, wobei die durchstechbare Position (9) ebenfalls eine Ausnehmung (15) und einen vorgestochenen Bereich (16) aufweist.
3. Reagenzienflasche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite des Stopfens (6) an den bzw. die vorgestochenen Bereiche (16) konische Dichtflächen (17) anschliessen.
4. Reagenzienflasche nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Stopfen (6) eine an der Innenseite angeordnete Stützscheibe (18) aufweist, welche sich an einem Vorsprung (19) des Flaschenhalses (4') abstützt und im Bereich der beiden durchstechbaren Positionen (7,9) Öffnungen (20) aufweist.
5. Reagenzienflasche nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten durchstechbaren Position (9) ein Lichtleitstab (10') zur Messung des Füllstandes einstechbar ist, wobei der Flaschenhals (4') der Entnahmeöffnung (4) zumindest in dem in Einbaustellung oben liegenden Bereich eine Erweiterung (21) zur Aufnahme von die optische Messung störenden Luftblasen aufweist.
6 Reagenzienflasche nach einem der Anspruche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reagenzienflasche (1) in zwei gegenüberliegenden Seitenflächen (22,23) je eine Griffmulde (24) aufweist, welche den Flaschenquerschnitt im Bereich der Griffmulden (24) verringern und die Formstabilität der Reagenzienflasche (1) erhöhen.
7. Reagenzienflasche nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reagenzienflasche (1) annähernd in der Mitte zweier gegenüberliegenden Seitenflächen (22,23) Einbuchtungen (27) aufweist, welche die beiden Seitenflächen (22,23) <Desc/Clms Page number 5> gegeneinander abstützen
8 Reagenzienflasche nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Einbuchtungen (27) im Bereich der Griffmulden (24) angeordnet sind.
9. Reagenzienflasche nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Flaschenhals (4') der Entnahmeöffnung (4) an der Aussenseite eine umlaufende Ringnut (32) bzw zumindest zwei gegenüberliegende Eindellungen (33) aufweist, welche zur Halterung der Reagenzienflasche (1) in einer Befullanlage dienen.
10 Reagenzienflasche nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Reagenzienflasche (1) nach deren Entleerung als Waste-Flasche im Analysator (3) ver- wendbar ist, wobei in den elastischen Stopfen (6) der Entnahmeöffnung (4) die Anschlussleitung (26) einer Vakuumpumpe und in die Belüftungsöffnung (5) eine Einheit (29) enthaltend eine Zuleitung (30) und ein Element (31) zur Füllstandsmessung einsetzbar ist